測量學第3章測角

1、內容提要內容提要 水平角測量原理水平角測量原理 水平角測量方法水平角測量方法 豎直角測量原理及方法豎直角測量原理及方法 角度測量誤差分析角度測量誤差分析水平角測量水平角測量豎直角測量（垂直角測量）豎直角測量（垂直角測量）3.1 3.1 水平角測量原理水平角測量原理3.2 3.2 經(jīng)緯儀結構經(jīng)緯儀結構3.3 3.3 水平角測量方法水平角測量方法3.4 3.4 豎直角測量原理及方法豎直角測量原理及方法3.5 3.5 經(jīng)緯儀檢驗校正經(jīng)緯儀檢驗校正3.6 3.6 角度測量誤差分析角度測量誤差分析1 照準部照準部2 水平度盤水平度盤v水平度盤：水平度盤：順時針方向刻有順時針方向刻有0到到360的分劃線，

2、用來測量水平角。的分劃線，用來測量水平角。v水平度盤轉動控制裝置：水平度盤轉動控制裝置：度盤變度盤變化手輪?；州啞望遠鏡：望遠鏡：v讀數(shù)顯微鏡：讀數(shù)顯微鏡：v照準部水準管：照準部水準管：v光學對中器：光學對中器：v豎直度盤：豎直度盤：3 基座基座v中心鎖緊螺旋中心鎖緊螺旋v腳螺旋腳螺旋讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀1目鏡目鏡水平制動、水平制動、微動螺旋微動螺旋經(jīng)緯儀2望遠鏡上下制望遠鏡上下制動螺旋動螺旋望遠鏡上下微望遠鏡上下微動螺旋動螺旋 豎直度盤豎直度盤豎直指標水準豎直指標水準管微動螺旋管微動螺旋水平制動、水平制動、微動螺旋微動螺旋光學對中器光學對中器讀數(shù)窗反光鏡讀數(shù)窗反光鏡讀數(shù)窗反光鏡讀數(shù)

3、窗反光鏡豎盤指標水準豎盤指標水準管反光鏡管反光鏡HV01234560123456二、讀數(shù)設備與讀數(shù)方法11211389881125454890518讀數(shù)練習讀數(shù)練習HV0123456012345623427327223421062730242電電子子經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀一、經(jīng)緯儀的安置一、經(jīng)緯儀的安置1、對中對中使得度盤中心處于角頂點的鉛使得度盤中心處于角頂點的鉛垂線上垂線上12312一、經(jīng)緯儀的安置2、整平整平使得度盤處于水平位置上使得度盤處于水平位置上123121212121233333經(jīng)過反復幾次最終使經(jīng)過反復幾次最終使長水準管氣泡長水準管氣泡在任在任意位置處于意位置處于居中居中大花桿大花桿 小

4、花桿和覘標小花桿和覘標經(jīng)緯儀的十字絲分劃板經(jīng)緯儀的十字絲分劃板雙絲雙絲單絲單絲中絲中絲下絲下絲上絲上絲瞄準瞄準瞄準瞄準經(jīng)緯儀認識與使用錄像經(jīng)緯儀認識與使用錄像二、水平角測量方法1 1、測回法測回法適用于觀測兩個方向之間的單角適用于觀測兩個方向之間的單角2 2、方向法（全圓測回法）方向法（全圓測回法）適用于觀測兩個以上的方向適用于觀測兩個以上的方向ABABCDOn 盤左和盤右盤左和盤右盤左盤左/ /正鏡正鏡: :盤右盤右/ /倒鏡倒鏡: :n 測回測回n 配盤配盤三、測回法測量水平角OABu 觀測方法觀測方法經(jīng)緯儀置于經(jīng)緯儀置于盤左盤左位置，位置，配盤配盤倒鏡倒鏡，置于，置于盤右盤右位置位置(1

5、)(1)測回法的步驟測回法的步驟1、盤左盤左位置，瞄準左邊的目標位置，瞄準左邊的目標A點。點。配置度盤配置度盤在在0度或稍大于度或稍大于0度，讀數(shù)度，讀數(shù) 記于手簿。記于手簿。左a4、逆時針逆時針旋轉照準部，瞄準左邊的目標旋轉照準部，瞄準左邊的目標A點，讀點，讀數(shù)數(shù) ，并記錄。，并記錄。右a左b2、順時針順時針旋轉望遠鏡，瞄準右邊的目標旋轉望遠鏡，瞄準右邊的目標B點，點，讀數(shù)讀數(shù) 記于手簿。記于手簿。左左左ab 得到上半測回的半測回角值得到上半測回的半測回角值3、倒轉望遠鏡，、倒轉望遠鏡，盤右盤右位置，逆時針旋轉照準位置，逆時針旋轉照準部，瞄準右邊的目標部，瞄準右邊的目標B點，讀數(shù)點，讀數(shù) 記

6、錄。記錄。右b5、恢復盤左位置，重新、恢復盤左位置，重新配盤配盤，進行下面的測回。，進行下面的測回。右右右ab 2/ )(右左得到下半測繪的半測回角值得到下半測繪的半測回角值由上由上/下半測回角值計算測回角值下半測回角值計算測回角值018027090oBA左o)(aA)(bB180027090oBA右o)(aA)(bB測站測站豎盤豎盤位置位置目標目標讀數(shù)讀數(shù)半測回角半測回角一測回均值一測回均值均值均值左左右右左左右右O（1）ABAB0 01 0685 36 18180 01 24 265 36 3090 00 36175 35 42270 00 48355 35 48ABABO（2）85 35

7、 1285 35 0685 35 0685 35 0085 35 0985 35 0385 35 06ABo上半測回上半測回下半測回下半測回一個測回一個測回第二測回要按第二測回要按(180/m)配盤配盤三、測回法測量水平角三、測回法測量水平角注意及說明注意及說明v測回間要配盤；測回間要配盤；v上、下兩個半測回照準部的水平旋轉方向，上、下兩個半測回照準部的水平旋轉方向， 照準目標的順序不同；照準目標的順序不同；v上、下兩個上、下兩個半測回角值之差半測回角值之差小于小于36秒；秒；v各測回的角度互差各測回的角度互差應小于應小于24秒；秒；v記錄時，記錄時， 分、秒一般都要記兩位；分、秒一般都要記兩

8、位；v計算時，取平均值的原則是計算時，取平均值的原則是“奇進偶不進奇進偶不進”。經(jīng)緯儀角度測量錄像經(jīng)緯儀角度測量錄像四、經(jīng)緯儀認識與使用（實驗四四、經(jīng)緯儀認識與使用（實驗四） 目的：了解經(jīng)緯儀構造，掌握其使用方法。目的：了解經(jīng)緯儀構造，掌握其使用方法。 實驗內容：實驗內容： （1 1）了解經(jīng)緯儀各部件的構造及其作用。）了解經(jīng)緯儀各部件的構造及其作用。 （2 2）進行經(jīng)緯儀安置（對中、整平）、瞄準與）進行經(jīng)緯儀安置（對中、整平）、瞄準與讀數(shù)。讀數(shù)。 （3 3）用測回法練習測量水平角。）用測回法練習測量水平角。五、全圓測回法測量水平角 盤左盤左：配盤，順時針觀測配盤，順時針觀測 盤右盤右： 逆時針

9、觀測逆時針觀測ABCDA（歸零歸零）ABCDAABCDO零方向零方向u 觀測方法觀測方法歸零歸零n計算兩倍照準誤差計算兩倍照準誤差2C2C值值( (J6J6不要求不要求) )2C=2C=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)-(-(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)180 180 0 0) )n計算各方向的平均讀數(shù)計算各方向的平均讀數(shù)平均讀數(shù)平均讀數(shù)=盤左讀數(shù)盤左讀數(shù)+(+(盤右讀數(shù)盤右讀數(shù)1801800 0) /2) /2n計算歸零后的方向值計算歸零后的方向值各方向的平均讀數(shù)零方向的讀數(shù)各方向的平均讀數(shù)零方向的讀數(shù)n計算各測回歸零后的方向值的平均計算各測回歸零后的方向值的平均n計算各水平角的值計算各水平角的值全圓測回法記錄全圓測回

10、法記錄測測站站目目標標盤左盤左L盤右盤右R平均讀數(shù)平均讀數(shù)歸零后方歸零后方向值向值各測回歸各測回歸零方向平零方向平均值均值水平角值水平角值 OABCDA 0 01 0671 52 06145 30 48210 12 12 0 01 24180 01 1830 12 06325 30 48251 52 00180 01 12OABCDA 90 01 24 161 52 06 235 30 54 300 12 24 90 01 36270 01 24120 12 1855 30 48341 52 00270 01 180 01 0971 52 03145 30 48210 12 090 01 21

11、90 01 21161 52 03235 30 51300 12 2190 01 30(0 01 15)0 00 0071 50 48145 29 33210 10 54(90 01 26)0 00 0071 50 37145 29 25210 10 550 00 0071 50 42145 29 29210 10 5471 50 4273 38 4764 41 25n方向觀測和計算同步進行，以及時發(fā)現(xiàn)問題方向觀測和計算同步進行，以及時發(fā)現(xiàn)問題儀器半測回歸零差一測回內2C互差同一方向值各測回互差J21218 12 J62424 水平角方向法觀測的技術要求水平角方向法觀測的技術要求3.13.1水

12、平角測量原理水平角測量原理3.23.2經(jīng)緯儀結構經(jīng)緯儀結構3.33.3水平角測量方法水平角測量方法3.43.4豎直角測量原理及方法豎直角測量原理及方法3.53.5經(jīng)緯儀檢驗校正經(jīng)緯儀檢驗校正3.63.6角度測量誤差分析角度測量誤差分析()A指標水準管指標水準管反光鏡反光鏡090180270090180270090180270090180270090180270900270180090180270270180900090180270090180270L左左=90L090180270090180270R右右=R270：090180270i含指標差的計算公式090180270090180270L=(

13、90+ i)Li含指標差的計算公式090180270090180270R=R(270+i)i HV01234560123456讀數(shù)設備與讀數(shù)方法11211389881130512884836測測站站目目標標豎盤豎盤位置位置豎盤讀數(shù)豎盤讀數(shù)半測回半測回角值角值指標指標差差一測回一測回角值角值AB盤左盤左87 52 182 07 42盤右盤右272 07 302 07 302 07 36AC盤左盤左93 16 543 16 54盤右盤右266 43 243 16 363 16 45-6+93.13.1水平角測量原理水平角測量原理3.23.2經(jīng)緯儀結構經(jīng)緯儀結構3.33.3水平角測量方法水平角測量方

14、法3.43.4豎直角測量原理及方法豎直角測量原理及方法3.53.5經(jīng)緯儀檢驗校正經(jīng)緯儀檢驗校正3.63.6角度測量誤差分析角度測量誤差分析一、經(jīng)緯儀的幾何軸系一、經(jīng)緯儀的幾何軸系1：照準部水準管軸（：照準部水準管軸（LL）2：望遠鏡：望遠鏡視準軸視準軸（CC ）3：儀器：儀器豎軸（豎軸（ VV）4：儀器橫軸：儀器橫軸（ HH ）5：豎盤指標水準管水準軸（：豎盤指標水準管水準軸（L L ）LLHHCCVVL L 二、軸系應滿足的幾何條件二、軸系應滿足的幾何條件 1：照準部水準管軸垂直于豎軸：照準部水準管軸垂直于豎軸 （LL VV） 2：十字絲豎絲垂直于橫軸（豎絲：十字絲豎絲垂直于橫軸（豎絲 HH

15、 ） 3：視準軸垂直于：視準軸垂直于橫軸（橫軸（CC HH） 4：橫軸：橫軸垂直于豎軸（垂直于豎軸（ HH VV） 5：豎盤指標水準管水準軸垂直于指標線：豎盤指標水準管水準軸垂直于指標線 （L L 指標線）指標線）三、經(jīng)緯儀檢校三、經(jīng)緯儀檢校1 、照準部水準管的檢校、照準部水準管的檢校 LL VV ？水準管軸水準管軸水平度盤水平度盤豎軸豎軸2、十字絲垂直于橫軸的檢校、十字絲垂直于橫軸的檢校 豎絲豎絲 HH ？ 檢驗方法：檢驗方法： 精平儀器，在儀器前方適當位置懸精平儀器，在儀器前方適當位置懸掛一垂球線，旋轉照準部照準該線，若掛一垂球線，旋轉照準部照準該線，若十字絲豎絲和垂球線完全重合，則滿足十

16、字絲豎絲和垂球線完全重合，則滿足條件；否則，應校正。條件；否則，應校正。 或瞄準一清晰小點或瞄準一清晰小點3、視準軸垂直于橫軸的檢校視準軸垂直于橫軸的檢校 CC HH ？18021mmC右右左左視準軸誤差：視準軸誤差：CAC180270090HHCO M左左 = M左左 + CCC180270090HHAOC M右 = M右 - C 4 、 橫軸垂直于豎軸的檢校橫軸垂直于豎軸的檢校 HH VV ？（一般由專業(yè)人員進行校正一般由專業(yè)人員進行校正）指標差：指標差：右右左左2136021RLi5 、豎盤指標水準管檢校、豎盤指標水準管檢校 L L 指標線指標線 ？一般指標差的絕對值超過一般指標差的絕對

17、值超過1時，應予以校正。時，應予以校正。180270090i180270090i3.13.1水平角測量原理水平角測量原理3.23.2經(jīng)緯儀結構經(jīng)緯儀結構3.33.3水平角測量方法水平角測量方法3.43.4豎直角測量原理及方法豎直角測量原理及方法3.53.5經(jīng)緯儀檢驗校正經(jīng)緯儀檢驗校正3.63.6角度測量誤差分析角度測量誤差分析角度測量誤差及消除方法角度測量誤差及消除方法儀器誤差儀器誤差觀測誤差觀測誤差外界條件的影響外界條件的影響（一）儀器誤差（一）儀器誤差1 1、照準部偏心誤差、照準部偏心誤差產生情況產生情況：照準部旋轉中心與度盤分劃照準部旋轉中心與度盤分劃中心不重合中心不重合消除與減弱措施消

18、除與減弱措施：盤左盤右取平均值可盤左盤右取平均值可消除消除（一）儀器誤差（一）儀器誤差2 2、度盤刻劃誤差、度盤刻劃誤差產生情況：產生情況：度盤制造時產生度盤制造時產生消除與減弱措施：消除與減弱措施：變換度盤位置變換度盤位置（一）儀器誤差（一）儀器誤差3 3、視準誤差、視準誤差(c)(c)產生情況：產生情況：視準軸不垂直于水平軸時產生視準軸不垂直于水平軸時產生的誤差的誤差規(guī)律：規(guī)律：隨垂直角增大而增大隨垂直角增大而增大消除與減弱措施：消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消盤左盤右取均值可以消除除（一）儀器誤差（一）儀器誤差4 4、橫軸誤差、橫軸誤差產生情況產生情況：橫軸不水平橫軸不水平規(guī)律：規(guī)律

19、：隨垂直角增大而增大，對兩等高目隨垂直角增大而增大，對兩等高目標觀測時誤差為標觀測時誤差為0 0消除與減弱措施消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消盤左盤右取均值可以消除除（一）儀器誤差（一）儀器誤差5 5、縱軸誤差、縱軸誤差產生情況：產生情況：縱軸不鉛垂縱軸不鉛垂規(guī)律規(guī)律：隨垂直角增大而增大，與橫軸所處隨垂直角增大而增大，與橫軸所處的方向有關的方向有關消除與減弱措施消除與減弱措施：注意水準管的精度與精注意水準管的精度與精確整平確整平注意：注意：不能用盤左盤右取均值消除不能用盤左盤右取均值消除（二）觀測誤差（二）觀測誤差1 1、儀器對中誤差、儀器對中誤差產生情況產生情況：儀器中心與測站點不在同一鉛儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上垂線上規(guī)律規(guī)律：偏心越大、邊越大，誤差越大偏心越大、邊